Расчет мощности трансформаторов.

Любое предприятие представляет собой потребителя электроэнергии. Учитывая техническую взаимосвязь между разными сторонами процесса производства, в которых применяет участие и электроустановка можно сказать что и приемники электроэнергии которые и составляют потребителя, связанные между собой функциональной зависимостью.

Электроустановки потребителя состоят из:

1.Приемники электроэнергии.

2. Электрические сети, трансформаторные подстанции, распределительные функции.

Электроснабжение потребителя составляющие из приемников среднего напряжения (6-10 кВт) и приемников напряжения ( 380-220 В) выполнится от государственной энергосистемы на среднем или высоком напряжении.

Приемная схема электроснабжения.

ГЭС- государственная электросеть;

ГПП- главная понижающая подстанция ;

ГРУ- главное распределительное устройство;

РУ –распределительное устройство;

СШ- силовая производительная машина;

ПНН- приемник низкого напряжения.

1.Распределитель;

2. Магистральная питающая сеть

3.Электроцепь производственной машины;

4.Электроцепь приемников.

Для качественного функционирования приемников электроэнергии, их электроснабжения должно выполнить целый ряд условий:

1.Постоянство напряжения как по величине, так и по форме.

2.Постоянство чистоты- максимальное отклонение по чистоте не должно привысить 0,5 MZ.

3.Симметричность напряжения.

4.Необходимая потребляемая мощность- одно из условий главных потребителей и отправкой расчетный параметр для проектирования.

В электроустановках нагрузка характеризует потребление электроэнергии через величины: активная мощность Q,полное S, и сила тока Y. Для проектирования электроснабжения потребителя необходимо знать активную мощность потребляемую:

1.Приемником- для расчета их питающих частей.

2. Групп приемников и оборудования для расчета РУ.

3.Цехами предприятия и всем предприятием для расчета мощности трансформаторов и подстанций.

Номинальная характеристика приемников электроэнергии следующая:

1.Активная или полная мощность ПМ ,SM.

2. Напряжение Им.

3. Чередование фаз;

4.Схема потока Ум

5.Коэфицыент мощности.

Активная потребляемая мощность ,которую принимают во вниманию групп приемников состоящей из минимум четырех приемников называют расчетной максимальной мощностью Рн.

Определение этой мощности можно выполнить из нескольких методам в зависимости от стадии проектирование и уровне на котором выполняется расчет. Один из этих способов является учет максимальной нагрузки по коэффициенту спроса.

Максимальную мощность группы электроприемников определяем по формуле: Рм=Ис≤Rи

Аналогичную реактивную мощность определяют по формуле:Q= Рм =Рм *

cos µ м- коэффициент мощности спроса определяется по формуле: Кс= . Где:

К3-коэфициент загрузки

Ко- коэффициент одновременности

µд- КПД электроприемника

µс- КПД сети

Коэффициент спроса Кс и коэффициент мощности спроса cosµm для различных приемников определяется экспериментально и приводится в нормативных таблицах. Для расчета мощности трансформатора необходимо рассчитать полные мощности силовых сетей и осветительных :

Sдс= и Pos = , а так же :

Sbc-мощность вспомогательной сети. Тогда номинальная мощность трансформатора должна соответствовать формуле: Sмт≥Sдs+Soc+Sbc

Мощность потребляемой сетями рассчитывается как сумма мощностей всех двигателей производственного оборудования и других установок, а мощность осветительных сетей рассчитывается с учетом санитарно-гигеинических свойств т.е стандартных норм освещения.

Коэффициент спроса для силовых сетей Vcd и осветительных сетей Neo на предприятии линией промышленности равны: Kcд=0,7-0,75 ; Kсо =0,9-0,95 ; cos д=0,7÷0,9

Причем минимальная величина у двигателей малой мощности = для ламп с компенсацией реактивной мощности =0,9.

Для более полного и точного расчета мощности трансформатора необходимо учитывать и мощность потребляемую вспомогательным помещением которая равна:Sbc=0,2÷0,22(Sdc+Soc)

Комплексные трансформаторы подстанции для внутренней установки выпускаются на следующие стандартные мощности:160;250;400;630;1000;2500 кВА.

Расчет сечения проводников.

Сечение предающих проводников в электроустановке рассчитывается несколькими способами.

1.В зависимости от допускаемой потери напряжения;

2.О допустимой токовой нагрузки. Потери напряжения для различных электроустановок и приемников стандартизованных.

Su-для осветительных сетей значительных от такого же права ,что и силовая сеть равна S÷5%

Su- для силовых сетей 5÷6%

В силовых сетях сечение проводников рассчитывают: [m ],где:

εP-общая мощность двигателей линии (кВт)

L-длина линии

-стандартная потеря напряжения(%)

-линейное напряжение(В)

Для осветительных сетей применяют формулу расчета, которая находит для трехфазных сетей с симметричной загрузкой фаз т.е если в сети или более ламп и соединяют с разными проводами в следующей последовательности А;В;С;В;А…начиная с конца линии

: [m ], где:

Р- мощность ламп в трехфазной сети (кВт)

l- длина линии [м]

И- фазное напряжение [В]

-стандартная потеря напряжения [%]

j- удельная электропроводимость

j=32

После выполнения расчетов по таблицам выбирают необходимый провод и кабель. Компенсация реактивной мощности

Коэффициент мощности cosµ является технико-экономических показателей электроустановки ,низкий cosµ отрицательно сказывается на работе системы и на предприятии, поэтому необходимо его повышать. Нормативные значение cosµ которыми следует руководствоваться при определение необходимой мощности компенсирующих устройств равны 0,9÷0,95.

Компенсацию реактивной мощности производим с помощью конденсаторских установок мощностью : Qc=[(Pдс+Рос)(tgµ1· tgµ2)]·K, где:

(Pдс+Рос)- активная мощность потребления.

Соединяются конденсатора в “звезду”и в “треугольник”.Треугольником они чаще соединяются на низкой стороне ,т.е на 380 В.

Мощность конденсатора в фазе присоединение “∆”

Q=3WCf∆· l=6nfc l из чего cf∆= Конденсаторов 3 по одному на фазу.

Таблица 1:

№	Тип оборудования	Кол-во оборудования	Мощность электродвигателей установленных на машине (кВт)	Силовые машины данного типа Р=Р·Н	Коэффициент спроса	Cos fi	Tg µi	Максимальная мощность	Реактивная мощность
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18	Браковочная машина Menscher DS3R Раскройная машина Пресс для дублирования Durkopp 272 Утюжильный комплекс Veit PFAFF 3813-82|11 Durkopp 541 Durkopp 697 Durkopp 557 Пресс PFAFF 3331 Howonp I 30 k INDUPRESS IPN-SC-04-01 Veit 8308 INDUPRESS IPNSCV2109A Macpi Macpi 243-01-4348-4343 Кондиционер	1 1 1 65 15 5 5 10 5 5 5 5 1 1 1 1 1 2	0,6 2,5 1,5 0,37 1,2 0,37 0,37 0,27 0,37 1,5 0,37 0,4 0,37 2,2 0,8 1,2 1,5 10	0,6 2,5 1,5 24,05 18 1,85 1,85 2,7 1,85 7,5 1,85 2 0,37 2,2 0,8 1,2 1,5 20	0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75	0,7 0,7 1 0,7 1 0,7 0,7 0,7 0,7 1 0,7 0,7 0,7 1 1 1 1 0,9	1,03 1,03 0 1,03 0 1,03 1,03 1,03 1,03 0 1,03 1,03 1,03 0 0 0 0 0,47	0,45 1,87 1.12 18,03 13,5 1,38 1,38 2,02 1,38 5,62 1,38 1,5 0,27 1,65 0,6 0,9 1,12 15	0,46 1,93 0 18,57 0 1,42 1,42 2,08 1,42 0 1,42 1,54 0,28 0 0 0 0 7,05
	итого			92,32	0,75	0,84	0,98	69,24	29,36

Таблица 2:

№	Наименование цехов	Кол-во лампочек	Мощность 1 лампочки	Общая мощность зала	Коэффициент спроса	Cos µi	tgµi	Max мощность	Реактивная мощность
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Раскройный цех	90	0,04	3,6	0,95	0,9	0,47	3,42	1,60
2	Швейный цех	450	0,04	18	0,95	0,9	0,47	17,1	8,03
3	ВТО	90	0,04	3,6	0,95	0,9	0,47	3,42	1,60
	Итого	630	0,04	25,2	0,95	0,9	0,47	23,94	11,95

I. Расчет мощности трансформатора

= 82,42 кVA

=26,6 kVA

Sb.c=0,2(Sc.c+So.c)=0,2(82,42+26,6)=21,804 kVA

St2≥Sc.c+So.c+Sb.c=82,42+26,6+21,80=130,82 kVA

Выбираем трансформатор стандартной мощности St2=160 kVA

II. Расчет сечения проводников

1. Для силовых сетей

S= = [мм²]

1. Для раскройного цеха

S= = =4,08

Выбираем кабель стандартного сечения S= 6

2. Для швейного цеха

S₁= = =14,60

Выбираем S=16

S₂= = =14,60

Выбираем S=16

3. Для ВТО

S = = =1,28

Выбираем S=2,5

2.Для осветительных сетей

S= = = [мм²]

4. Для раскройного цеха

S = = =3,03

Выбираем кабель стандартного сечения S = 4

5. Для швейного цеха

S = = =6,75

Выбираем S= 10

6. Для ВТО

S = = =0,67

Выбираем S= 2,5

III Расчет емкости конденсаторов для компенсации реактивной мощности

Qc = [(Pc.c + Po.c)(tg _1- tg ₂)]*k= [(69,24 + 23,94)(0,98_ˉ 0,36)]*0,95=86,40 kVAR

Cf = = =2,4· F

Вентиляция (при правильной её организации) за счет воздухообмена обеспечивает условия жизни человека, соответствующие санитарным нормам и правилам. Системой более высокого порядка является вентиляция совместно с кондиционированием. Именно такие системы широко применяются по всему миру. Многие ошибочно считают, что установив в помещениях мощные и дорогостоящие кондиционеры, они создают хороший микроклимат. Это глубокое заблуждение, т.к. кондиционеры охлаждают или нагревают имеемую в помещении газовоздушную смесь, очищают её от пыли и механических примесей, но не обеспечивают воздухообмена. В помещениях, где установлены кондиционеры и отсутствует система вентиляции, воздух насыщен углекислым газом, гарью, потовыделениями, всевозможными запахами. Кроме того, происходит деионизация воздуха (образуется так называемый "мертвый воздух") и создается среда, благоприятная для развития вредных бактерий.

Системы вентиляции подразделяются на естественные (гравитационные) и искусственные (с механическим побуждением).

По своему назначению они подразделяются на приточные, вытяжные и смешанные.

Вентиляционная система может быть общеобменной и местной.

Общеобменные вытяжные системы равномерно удаляют воздух из всего помещения. И при одновременной работе приточной и вытяжной вентиляции они должны быть сбалансированы по расходу воздуха.

Центральные кондиционеры – автономная часть системы кондиционирования больших торговых или промышленных площадей. Чаще всего подобные системы используются в торговых и развлекательных центрах. Центральные кондиционеры не только подогревают и охлаждают воздух, но и также очищают и увлажняют его. Нужно

понимать, что центральный кондиционер часть большой системы, и его отдельная работа не имеет никакого смысла без работы смежных агрегатов - воздуховодов и чиллера. Система работы следующая: центральный кондиционер забирает воздух с улицы, очищает, увлажняет (осушает), охлаждает (подогревает) его и передает по линии воздуходувов в помещение. Сразу же заметен главный минус всей конструкции – она регулирует микроклимат во всем здании одновременно, и повлиять на воздухообмен в каком-то отдельном помещении можно только при использовании специальных клапанов. Зато система с использованием центрального кондиционера экономит не только денежные

средства, она в первую очередь экономит пространство – ведь нужно лишь отдельное помещение для самого кондиционера.

Монтаж и демонтаж центрального кондиционера стоит доверить высококвалифицированным специалистам. Как упоминалось выше, его устанавливают в отдельном помещении, это может быть крыша здания или подвал. Причем, помещение перед этим обрабатывают шумопоглошающими материалами. А если это офисное здание, где даже чуть слышимые посторонние звуки могут помещать трудовому процессу, дополнительной звукоизоляции подвергают систему воздуховодов.

Центральные кондиционеры используются для обслуживания одного большого помещения или нескольких помещений. Центральные кондиционеры могут обслуживать такие помещения, как большие магазины, закрытые стадионы, концертные залы, производственные цеха и т.п. При этом в помещении может одновременно использоваться несколько кондиционеров данного типа.

Центральные кондиционеры представляют собой неавтономную (зависимую) систему. Это означает, что для функционирования им необходимо внешнее устройство, служащее источником холода или тепла.

Для определения числа кондиционеров необходимых для данного предприятия, выполняют сперва расчёты теплового баланса. Эти расчеты выполняются для летнего и зимнего периода и включают в себя расчеты поступления тепла и потери. Для оформления расчетов используем таблицу, которая заполняется после выполнения всех расчетов

1.Определение поступления тепла.

Поступление тепла в производственные помещения происходит под следующим видами:

а) от работающих, определяется по формуле:

Q _p = 800 • n [кДж/ч] , где:

800- теплоприток от данного человека;

n- число работаюших в цехе.

б) от работающего оборудования ( электродвигатель ), рассчитывается по формуле:

Q_ел = Р_ел • n • 3600 • К_сп • К_в [кДж/ч] , где:

Р_ел - номинальная мощность электродвигателя одной машины данного типа.

n - количество машин данного типа;

3600 – термичный эквивалент электроэнергии;

К_сп – коэффициент сброса (К_сп = 0,85);

К_в – коэффициент времени тепла в помещении

Если оборудование имеем местный отсос воздуха, то К_в = 0,8, не имеет К_в = 1.

в) от искусственного освещения, определяется по формуле:

Q_ос = Р_л • n • 3600 • К_с [кДж/ч] , где:

Р_л – мощность электромашины;

n - количество ламп данного типа4

К_с – коэффициент выделения тепла от светильников;

Если светильники подвешены, тогда К_с = 1, а если на столах К_с = 1,5.

г) от солнечной радиации через окна, определяется по формуле:

Q_ос = q_ок• S_ок • A [кДж/ч] , где:

q_ок – количество тепла от солнечной радиации, которая проходит через окна, в зависимости от расположения окон.

юг - q_ок = 670 кДж/м²ч

север - q_ок = 330 кДж/м²ч

запад - q_ок = 750 кДж/м²ч

восток - q_ок = 670 кДж/м²ч

S_ок – площадь окон в данную сторону света;

А – коэффициент зависищий от конструкций окна;

При двухрядных окнах А= 1,15.

При двухрядных окнах А= 1,15.

д) Поступление тепла через стену, определяется по формуле:

Q_ст = q_ст• S_ст • К_ст [кДж/ч], где:

q_ст - приток тепла от солнечной радиации через стены,

Если крыша с покрытием, то:

q_ст = 20 кДж/м²ч, а без q_ст = 76 кДж/м²ч

S_ст – суммарная площадь стены;

К_ст – коэффициент переноса тепла через стену;

Если стена кирпичная К_ст = 4,67, если бетоновая К_ст =3,76

е) Поступление тепла через покрытия ( крышу), определяется по формуле:

Q_сп= К_п • S_п •( t_внешн – t_внутри) •К [кДж/ч], где:

К_п – коэффициент переноса тепла через покрытие;

Если покрытие железно-бетонное, то К_п = 6,1 кДж/м²ч

S_п – площадь покрытия и рассчитывается по формуле: S_п= S_пок *0,6;

t_внешн – среднегодовая температура летнего периода: Север- 30; Юг – 32

t_внутри – внутренняя температура, равна – 22,23 С

К – коэффициент выделения тепла в рабочей зоне = 0,

Общее теплопоступление равно сумме всех теплопоступлению

В се данные расчетов вносятся в следующую таблицу

Расчёт необходимого количества установок кондиционирования воздуха.

1, Определяем общий теплоприток

Q_об =683352,2

2. Определяем необходимый воздухообмен для всех цехов ( по летнему периоду) по формуле:

L_м = Q_об / i_внутр - ( i_в +Δiv) [кДж/ч], где:

Q_об – общий приток тепла в каждом цехе;

i_внутр – интальпия по параметрам внутреннего воздуха;

i_внутр = 51 [кДж/ч];

i_в – интальпия воздуха при выходе из кондиционера;

i_в= 45 [кДж/ч];

Δiv – указывает на нагрев воздуха при проходе через кондиционер;

Δiv= 0,8;

L_м = 683352,2/ (51 - ( 45 +0,8)) = 141875.42 [кДж/ч],

б) Расчетная производительность систем кондиционирования воздуха по формуле:

Lv = Lm/ρ [м³/ч ], где:

ρ – плотность стандартного воздуха; ρ = 1,2

Lv = Lm/ρ=141875.42/1,2= 118229.52[м³/ч ]

в) Число установок кондиционирования воздуха определяется по формуле:

N= L_v/P_к где:

P_к - производительность кондиционера

N= L_v/P_к = 118229.52 /60000=1.97

Принимаю 2 кондиционерa с мощностью 60000 м³/ч

Организационная структура предприятия - это система управления, которая определяет состав, взаимодействие и подчиненность ее элементов.Между элементами системы управления существуют связи, которые можно подразделить на:

1) линейные связи возникают между подразделениями разных уровней управления, когда один руководитель административно подчинен другому (директор - начальных цеха - мастер);

2) функциональные связи характеризуют взаимодействие руководителей, выполняющих определенные функции на разных уровнях управления, между которыми не существует административного подчинения (начальник планового отдела - начальник цеха);

3) межфункциональные связи имеют место между подразделениями одного уровня управления (начальник основного цеха - начальник транспортного цеха).

Линейное управление - наиболее упрощенная система, между элементами которой существуют только одноканальные взаимодействия. Каждый подчиненный имеет только одного руководителя, который единолично отдает распоряжения, контролирует и руководит работой исполнителей.

Функциональное управление предусматривает разделение функций управления между отдельными подразделениями аппарата управления, что позволяет рассредоточить административно-управленческую работу и поручить ее наиболее квалифицированным кадрам.

Дивизиональное управление позволяет централизовать стратегические общекорпоративные функции управления (финансовую деятельность, разработку стратегии фирмы и др.), которые сосредоточиваются в высших звеньях администрации корпорации и децентрализовать оперативные функции управления, которые передаются производственным подразделения.

Матричное управление выделяет временные предметно-специализированные звенья - проектные группы, которые формируются из специалистов постоянных функциональных отделов. Необходимым условием эффективной деятельности предприятия является рациональное построение организационной, производственной и управленческой структуры. Для успешного ведения производства необходимо рационально построить производственный процесс в пространстве, т.е. определить исходя из особенностей производства наиболее эффективную структуру предприятия.